Gem5模擬器代碼閱讀要點(diǎn)總結(jié)

一些編程要點(diǎn)：重要?。∫砑右粋€(gè)新的網(wǎng)絡(luò)，找到$GEM5/configs/ruby/Ruby.py的第84行，添加一種新的網(wǎng)絡(luò)名稱，并把幾個(gè)py模塊給pass了。Mapping或線程遷移的實(shí)現(xiàn)，把原網(wǎng)卡類作為虛擬網(wǎng)卡類，要和協(xié)議收發(fā)message時(shí)，使用虛擬網(wǎng)卡，而在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的動作時(shí)使用實(shí)際網(wǎng)卡，兩者之間建立一張mapping表。具體實(shí)現(xiàn)：在GarnetNetwork_d類中，建立外部網(wǎng)卡和內(nèi)部網(wǎng)卡，將networkInterface_d類拆分成兩部分，一部分用于和協(xié)議通信的外部網(wǎng)卡，另一部分用于和網(wǎng)絡(luò)通信的內(nèi)部網(wǎng)卡，兩者同時(shí)傳入網(wǎng)絡(luò)指針作為參數(shù)，即可相互調(diào)用。當(dāng)有message要發(fā)送時(shí)，即被inNode_ptr喚醒外部網(wǎng)卡后，根據(jù)map找到自己對應(yīng)的內(nèi)部網(wǎng)卡src_internal_NI_id,以及消息目的地對應(yīng)的內(nèi)部網(wǎng)卡dest_internal_NI_id,將消息中增添一個(gè)屬性。并調(diào)用自己的內(nèi)部網(wǎng)卡來發(fā)送消息給目的地對應(yīng)的內(nèi)部網(wǎng)卡節(jié)點(diǎn)，所有路由器內(nèi)部的組件，都只傳入路由器指針自身，而需要調(diào)用路由器其他組件完成的事情（即流水級要前進(jìn)），則函數(shù)都在路由器中實(shí)現(xiàn)，目的是讓本組件方便調(diào)用，接著讓路由器調(diào)度它的另一組件去行動。所有具有wakeup方法的類，都是consumer的子類，見各個(gè).hh文件。因?yàn)閣akeup是在consumer父類里作為虛函數(shù)出現(xiàn)的。當(dāng)scheduleevent之后就會在規(guī)定時(shí)間調(diào)用wakeup綁定consumer、sourcequeue的目的是某些對象的consumer并不事先知道，如各種link的consumer和sourcequeue需要在構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)時(shí)才知道,所以在那時(shí)需要設(shè)置consumer和sourcequeue。當(dāng)然有些對象的consumer是固定的，比如VA器的consumer一定是SA器，所以在scheduleevent函數(shù)里的第一個(gè)參數(shù)直接就寫SA器了。各種東西的表示方法：1.Flit轉(zhuǎn)換為message指針：MsgPtrmsg_ptr=t_flit->get_msg_ptr();NetworkMessage*net_msg_ptr=safe_cast<NetworkMessage*>(msg_ptr.get());各種拓?fù)?py：位于ruby/network/topologies中，以Mesh.py為例每個(gè)都繼承于Topology類，都定義了MakeTopology方法，傳入的參數(shù)為：nodes：所有控制器的指針數(shù)組，模擬器先構(gòu)建各種controller，然后將各個(gè)controller作為參數(shù)傳進(jìn)來構(gòu)建拓?fù)鋙ptions：配置，基本就是命令行敲入的num_cpus、mesh_rows等等IntLink,ExtLink,Router:輸入、輸出link以及路由器的構(gòu)造函數(shù)指針函數(shù)返回一個(gè)mesh對象，其屬性包括routers以及extlink和inlink，都是對象數(shù)組此MakeTopology函數(shù)的主要任務(wù)是構(gòu)建路由器以及各種節(jié)點(diǎn)與路由器之間、路由器與路由器之間的連線Topology.cc/hh:傳入的參數(shù)為paramp,用到mesh.py生成的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。其param（）就是mesh對象，里面含exlink/inlink等對象。從param（）中ext_link對象數(shù)組，將每個(gè)都轉(zhuǎn)換成ext_link（由于之前在mesh.py中就用Extlink構(gòu)造函數(shù)調(diào)用的，所以構(gòu)造出來的肯定是exlink類型的）。同時(shí)得到controller和router對象應(yīng)用，前者是在mesh.py中的nodes參數(shù)傳進(jìn)去的（之前將所有controller都構(gòu)建好了，作為nodes參數(shù)傳進(jìn)去的），后者是用Router的構(gòu)造函數(shù)構(gòu)造的。接著遍歷每個(gè)在Python中生成的外部、內(nèi)部連線，得到兩端點(diǎn)的指針（路由器或是controller），把外部節(jié)點(diǎn)即controller的src，編號為0~外部節(jié)點(diǎn)數(shù)-1，而其dest編號為外部節(jié)點(diǎn)數(shù)~2倍外部節(jié)點(diǎn)數(shù)-1，而內(nèi)部節(jié)點(diǎn)編號為2倍的外部節(jié)點(diǎn)數(shù)~2倍的外部節(jié)點(diǎn)數(shù)+內(nèi)部節(jié)點(diǎn)（即路由器）數(shù)-1。則在C++中建立具體的連線，需要建立兩個(gè)方向的連線。起始就是在m_link_map字典中添加＜source,dest＞的pair到link_entry（link指針和方向）的map映射。這里的source和dest就用剛才的方法編號了。其create_link方法：首先找到最大的switch_id,注意這里的switch不僅是路由器，還包括controller，所以最大的switch」d+1就是所有的節(jié)點(diǎn)加路由器。比如network_test，如果是4*4的Mesh,每個(gè)節(jié)點(diǎn)有一個(gè)L1和direcotry，則0-31是controller的src，32-63是controller的dest，64-79為路由器，所以總共是80個(gè)switch0權(quán)重矩陣、latency矩陣、interswitch矩陣的大小都設(shè)為switch數(shù)目*switch數(shù)目。初始化時(shí)，遍歷每個(gè)m_link_map（注意是雙向的），把其中的源和目的的權(quán)重找到，賦給相應(yīng)的weight[src][dest]。權(quán)重矩陣的對角線設(shè)為0（自己到自己的花銷是0），其余暫時(shí)設(shè)為無限。接下來調(diào)用shortest_path函數(shù)，尋找任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)（包括路由和controller）之間的最短路徑。即根據(jù)權(quán)重矩陣，更新延時(shí)矩陣和中間路由矩陣，返回最短距離矩陣。權(quán)重矩陣不變接著遍歷權(quán)重矩陣，找到所有權(quán)重矩陣中非無限的元素，即有鏈路，則得到以鏈路起點(diǎn)為起點(diǎn)，終點(diǎn)為下一跳的初始一Hop，所能達(dá)到的目的地的集合。形成了一種類似反向的路由表。最后正式建立起鏈路，Makelink方法，把路由表的入口（即這個(gè)鏈路能夠到達(dá)的目的地的集合）也傳進(jìn)鏈路的屬性中。這里Makelink中調(diào)用的MakeExLink、MakeInLink和MakeInternalLink三個(gè)函數(shù)，由具體網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，Garnet中由GarnetNetwork_d實(shí)現(xiàn)，因?yàn)椴煌木W(wǎng)絡(luò)有不同的Link的樣子，如Garnet需要數(shù)據(jù)link和creditlink兩條。BasicLink.cc/hh/py里面構(gòu)建了3個(gè)類，分別是BasicLink、BasicIntLink和BasicExLink。后兩個(gè)繼承第一個(gè)。Cc/hh從py文件中獲取參數(shù)，BasicLink中的參數(shù)為latency、bandwidthfactor和權(quán)重；BasicIntLink為內(nèi)部節(jié)點(diǎn)和外部節(jié)點(diǎn)的指針，而BasicExLink為節(jié)點(diǎn)a和b的指針latency和權(quán)重為默認(rèn)值1，在構(gòu)建拓?fù)鋾r(shí)調(diào)用構(gòu)造會改掉的。而帶寬系數(shù)為16。外部節(jié)點(diǎn)為Param.RubyController,內(nèi)部節(jié)點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)a和b均為Param.BasicRouter。這些均為屬性。BasicRouter.cc/hh/py什么也沒有，只有paramp傳入的id,而在py中，該id也沒有默認(rèn)值，需要在構(gòu)建拓?fù)鋾r(shí)調(diào)用構(gòu)造函數(shù)時(shí)指定。Network.cc/hh/py構(gòu)造中，從Python中傳入的參數(shù)有虛網(wǎng)數(shù)、拓?fù)漕愋偷闹羔?、控制消息的大小，并獲得總共的controller個(gè)數(shù)。最后使得每個(gè)終端節(jié)點(diǎn)（controller的網(wǎng)絡(luò)指針屬性指向自身）。此外提供一個(gè)將MessageSizeType轉(zhuǎn)換為控制消息type和數(shù)據(jù)消息type的方法。其中控制消息大小是由python指定的，通常是8個(gè)字節(jié)，而數(shù)據(jù)一般是一個(gè)cacheline，為64字節(jié)再加上控制的8字節(jié)，為72字節(jié)。接下來看Garnet文件夾內(nèi)的文件NetworkHeader.hh規(guī)定了在Garnet中才使用的一些宏和枚舉，包括虛網(wǎng)類型枚舉（控制虛網(wǎng)、數(shù)據(jù)虛網(wǎng)默認(rèn)虛網(wǎng)）、flit類型（頭、身子、尾、又是頭又是尾）、VC狀態(tài)（空閑、正在VA、占用）、以及flitstage（剛生成、VA、SA、ST、LT）。BaseGarnetNetwork.cc/hh/py構(gòu)造中從python中傳入網(wǎng)卡使用的flit大小，python中默認(rèn)為16字節(jié)，以及每個(gè)虛網(wǎng)的VC數(shù)目為4。要求每條鏈路的帶寬因數(shù)bandwidthfactor要和ni的flit大小相同，都為16字節(jié)。生成m_toNetQueues以及m_fromNetQueues兩個(gè)屬性，均為長度為controller個(gè)數(shù)的messagebuffer的二維向量，第二維是它的虛網(wǎng)數(shù)。即對于每個(gè)controller的每個(gè)虛網(wǎng)，都建立一個(gè)進(jìn)一個(gè)出的messagebuffer，并且實(shí)例化了。以上為Garnet（即較為精確的片上網(wǎng)）通用的文件*********************接下來看Garnet-fixed-pipeline文件夾內(nèi)的文件，也是最內(nèi)層的文件GarnetNetwork_d.cc/hh/pyPython中傳入?yún)?shù)為每個(gè)數(shù)據(jù)、控制的VC的buffer，含多少個(gè)flit，數(shù)據(jù)默認(rèn)為4。用爺爺類Network類中得到的拓?fù)渲羔槪L問路由器，加入到本類的路由器向量屬性中，方便調(diào)用。初始化時(shí)，使每個(gè)路由器的網(wǎng)絡(luò)指針指向自身，接下來建立網(wǎng)卡，每個(gè)終端節(jié)點(diǎn)（controller）都建立一個(gè)，接下來根據(jù)拓?fù)洌{(diào)用拓?fù)涞腸reate_link方法建立矩陣，以及每條路徑的反向路由表。并根據(jù)Garnet的特征，建立的鏈路有credit和數(shù)據(jù)link兩種。建立的所有l(wèi)ink都加入到m_link_ptr_vector中，最后遍歷之，將其網(wǎng)絡(luò)指針指向自身。至此，終端節(jié)點(diǎn)、路由器以及所有Link的網(wǎng)絡(luò)指針，全指向了自己，即GarnetNetwork。而在MakeInLink健立網(wǎng)卡到網(wǎng)絡(luò)，即路由器的連線）中，BasicLink的指針作為參數(shù)傳遞進(jìn)去的，將其強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為GarnetLink后，就有了netlink和creditlink兩條，分別加入m_link_ptr_vector和m_creditlink_ptr_vector后，讓路由器建立輸入端口，網(wǎng)卡建立輸出端口，都將數(shù)據(jù)Link和creditlink傳入。MakeOutLink和MakeInternalLink也類似。注意，路由器在建立輸出端口的時(shí)候，需要傳遞進(jìn)路由表路由以及鏈路的權(quán)重。此外提供了父類屬性m_toNetQueues以及m_fromNetQueues的getter方法，以及getRubyStartTime方法GarnetLink_d.cc/hh/py有python傳入的參數(shù)有l(wèi)ink_id、link_latency、每個(gè)虛網(wǎng)的vc數(shù)，虛網(wǎng)數(shù)以及通道寬度（必須等于bandwidthfactor）0注意這些的類為NetworkLink_d，下面的文件用到的。此外在GarnetlntLink_d以及GarnetExtLink_d類中，還要調(diào)用NetworkLink_d和CreditLink_d兩個(gè)構(gòu)造函數(shù)各兩次，因?yàn)槭请p向的，構(gòu)建兩條鏈路，并append到一個(gè)向量中，作為向量的參數(shù)傳給cc文件。分別為credit_links和network_links。.cc中直接取network_links[0]為入，network_links[1]為出，creditlink也一樣。NetworkLink_d.cc/hhCreditLink_d.hh從python中傳入?yún)?shù)為延時(shí)和帶寬以及線路id,并創(chuàng)建linkbuffer,以及一些統(tǒng)計(jì)，如每個(gè)VC的負(fù)載，以及l(fā)ink的使用次數(shù)提供的函數(shù)包括設(shè)置link的consumer以及sourceQueue。NetworkLink可被其sourceQueue喚醒，喚醒后從sourceQueue中取到topFlit，將其pop出sourceQueue后放到自己的linkbuffer中，然后在link_lalency周期后調(diào)度其consumer。最后更新該Link的兩個(gè)統(tǒng)計(jì)信息。而creditLink完全繼承于NetworkLink,基本沒什么區(qū)另U。因?yàn)閮烧哌\(yùn)行原理一樣，傳的credit也是作為flit的一種，也有consumer和sourceQueue，所以基本一樣。Router_d.cc/hhGarnetRouter_d.py繼承于父類BasicRouter。從python中傳入的參數(shù)有虛網(wǎng)數(shù)目、每個(gè)虛網(wǎng)的VC數(shù),兩者相乘得到總VC數(shù)。構(gòu)造函數(shù)中新建了路由計(jì)算RC單元、VA單元、SA單元和switch單元，并都傳遞自己的指針this作為它們的路由器指針，并將其初始化。注意，輸入單元和輸出單元并不在路由器的構(gòu)造函數(shù)中實(shí)例化，而在網(wǎng)絡(luò)Makelink的時(shí)候，調(diào)用路由器的添加端口函數(shù)，同時(shí)添加了輸入和輸出單元。路由器的每一個(gè)端口都有一個(gè)輸入和一個(gè)輸出單元。為什么要這樣？是因?yàn)槁酚善鞯亩丝跀?shù)目并不固定，而是完全由路由器周圍的連線所決定的，如mesh的頂點(diǎn)和中間顯然端口不同，所以無法用統(tǒng)一的實(shí)例化函數(shù)來構(gòu)造這些數(shù)目不同的輸入、輸出單元。增加輸入、輸出端口函數(shù)，也需要指定其creditlink和netlink的consumer、sourcequeue等。將這些鏈路與輸入輸出單元綁定。之前已述，輸出單元的構(gòu)造中需要傳入路由表入口和權(quán)重。此外，還有路由請求、VA請求、SA請求、switch請求等函數(shù)，基本都是調(diào)用相應(yīng)的模塊。其中路由請求是這個(gè)周期就進(jìn)行路由計(jì)算，并觸發(fā)VA請求，而后兩個(gè)都需要1周期后調(diào)度。最后還有更新統(tǒng)計(jì)的函數(shù)。RoutingUnit_d.cc/hh傳入?yún)?shù)為路由器指針。兩個(gè)關(guān)鍵的屬性為m_routing_table以及m_weight_table。前者是路由表入口(Netdest)類型的向量，每個(gè)元素代表一個(gè)Link，后者是對應(yīng)link的權(quán)重即代價(jià)，如果代價(jià)太大，即使能夠在路由表中找到dest，也未必會選擇這條路，因?yàn)榭偸钦掖鷥r(jià)最小的路。類中提供往這兩個(gè)向量中pushback元素的函數(shù)，在外部被調(diào)用的，即是在GarnetNetwork類中遍歷每個(gè)路由器，讓路由器調(diào)用addOutLink函數(shù)時(shí)，會再讓路由單元將路由表和權(quán)重添加進(jìn)來。RC_stage函數(shù)，進(jìn)行RC過程，傳入flit，inputunit對象和VC號，主要是進(jìn)行RC計(jì)算，計(jì)算完后更新該VC的輸出端，VC的狀態(tài)由IDLE前進(jìn)到VC_AB，flit流水級前進(jìn)到VA。最后調(diào)度路由器進(jìn)行VA過程。而RC計(jì)算函數(shù)是重點(diǎn)：首先根據(jù)頭flit得到message指針，并轉(zhuǎn)換為networkmessage，并得到該message的NetDest屬性，接下來遍歷該路由器的所有輸出link，也就是其整張路由表的每一項(xiàng)，看看其netDest是否與該message的NetDest有交集，如果有的話要求權(quán)重是最小的，找到最小的權(quán)重的link作為路由計(jì)算的結(jié)果，返回該output_link。InputUnit_d.cc/hh輸入單元類，構(gòu)造中傳入?yún)?shù)為路由器指針及id。得到VC數(shù)和每個(gè)虛網(wǎng)的VC數(shù)。建立creditqueue，用于向與之相連的creditlink發(fā)creditflit。此時(shí)建立每個(gè)VC對象實(shí)例。放進(jìn)m_vcs屬性中。其繼承了consumer，所以又wakeup函數(shù)，wakeup函數(shù)中，觀察與之相連的輸入link是否有數(shù)據(jù)且數(shù)據(jù)已經(jīng)到了（isReady）,有的話consumer一個(gè)flit，得到該flit的VC（上一跳VA階段分配的），如果是頭flit，則顯然assert該VC狀態(tài)是idle的，則發(fā)出route_req，調(diào)用路由器的相應(yīng)函數(shù)，再由路由器通知路由單元立刻開始路由計(jì)算。之后設(shè)置該VC的入隊(duì)時(shí)間。否則如果不是頭flit，則直接讓flit進(jìn)入SA階段，并發(fā)出SA請求（需等一周期才調(diào)度SA單元）。此時(shí)往buffer中（也即m_vc［flit的vc］）寫入該flit。這就實(shí)現(xiàn)了BW和RC的同時(shí)進(jìn)行。PS.從這里可以看出，路由器的buffer是隱含在輸入單元的m_vc屬性中的。最后統(tǒng)計(jì)該虛網(wǎng)的buffer讀寫次數(shù)等信息。OutputUnit_d.cc/hhOutVcState.cc/hh同輸入單元一樣，輸出單元的構(gòu)造中傳入id和路由器指針，得到總VC數(shù)量。接著建立輸出的flitBuffer，并將每一個(gè)輸出VC（與之相連的路由器的輸入VC的情況）建立outVcState,放入m_outvcstate屬性中。提供了decrement_credit方法。當(dāng)該路由器每發(fā)送一個(gè)flit時(shí)就需要調(diào)用之，使該outputUnit的outputstate［分配的VC］自減。路由器更新credit狀態(tài)，這個(gè)意思是，路由器的輸入單元里的VC即buffer，也必須能夠看到outVcState中credit的變化，為了能夠進(jìn)行VA和SA。所以每個(gè)輸入單元的VC的credit指的也是下一跳，每個(gè)VC都有一個(gè)creditcount，這個(gè)creditcount指的是該輸入VC已經(jīng)經(jīng)過了VA階段，和某一個(gè)輸出VC綁定，creditcount指的是該輸出VC，也就是下一跳的輸入VC的credit數(shù)目。Wakeup函數(shù)里（一定是由creditlink所喚醒），檢查creditlink，如果有credit，就得到其outvc,increment相應(yīng)outvc的credit，并更新相應(yīng)的輸入VC的credit數(shù)。另外如果該credit附帶了釋放VC（因?yàn)橄乱粋€(gè)路由器有尾flit走了），則將該outvc狀態(tài)釋放為idle。而OutVcState里維護(hù)了inport、invc屬性（經(jīng)過VA后，與該outVC對應(yīng)的輸入端口和VC）以及creditcount，后者也會在調(diào)用路由器的updateCredit函數(shù)更新到輸入VC中。其構(gòu)造函數(shù)即初始化時(shí)，根據(jù)虛網(wǎng)類型，是數(shù)據(jù)還是控制，得到buffer大小所具有的初始flit的個(gè)數(shù)，作為其初始的credit數(shù)目。默認(rèn)數(shù)據(jù)是4,控制是1。Flit_d.cc/hhFlitBuffer_d.cc/hhflitBuffer類中最主要的屬性也就是m_buffer,即一個(gè)flit指針數(shù)組。里面提供插入flit方法、得到時(shí)間最早的flit方法，彈出隊(duì)首flit方法等。用于判斷狀態(tài)的方法有isReady：先找到時(shí)間最早的隊(duì)首flit，看看其時(shí)間是否小于等于當(dāng)前模擬時(shí)間，如果是說明該flit已經(jīng)可用。isReadyForNext，和isReady類似，不同的是判斷flit時(shí)間是否小于等于當(dāng)前時(shí)間加1,即下一周期該flit是否可用。另外還有isEmpty,即m_buffer是否為空。isFull,即m_buffer是否等于max_size。Flit類提供兩個(gè)構(gòu)造，一種構(gòu)造為數(shù)據(jù)flit，主要提供屬性為id、size（注意這里的size指的是message包含的flit個(gè)數(shù)）、vc號、虛網(wǎng)號以及對應(yīng)消息的指針、stage。構(gòu)造函數(shù)即初始化中，flit的時(shí)間定為構(gòu)造時(shí)，即剛生成flit的時(shí)間。Stage屬性為＜狀態(tài)stage、時(shí)間＞的pair，前者初始化為I,后者初始化為flit時(shí)間。接著根據(jù)size和id決定其種類是頭flit、尾flit、身子flit還是又是頭又是尾（size==1）另一種構(gòu)造為creditflit，其屬性僅有vc,id—定為0，另外有個(gè)isfreesignal,即該creditflit是否附帶釋放VC的功能（由尾數(shù)據(jù)flit離開而產(chǎn)生）。NetworkInterface_d.cc/hh很重要的網(wǎng)卡類，將messagebuffer和整個(gè)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系在一起。構(gòu)造函數(shù)中傳入節(jié)點(diǎn)id,虛網(wǎng)總數(shù)以及網(wǎng)絡(luò)指針。并由網(wǎng)絡(luò)指針中獲得每個(gè)虛網(wǎng)的VC數(shù)目，乘一下就是總VC數(shù)。另外一些屬性：m_ni_buffer屬性，即網(wǎng)卡的flit_buffer向量，每個(gè)VC對應(yīng)一個(gè)。之后實(shí)例化每個(gè)flit_bufferm_ni_queue_time屬性，和上面的buffer對應(yīng)，即每個(gè)VC的入隊(duì)到ni的時(shí)間。之后初始化均為無效值inNode_ptr和outNode_ptr:每個(gè)虛網(wǎng)對應(yīng)一個(gè)輸入messagebuffer和一個(gè)輸出messagebuffercreditQueue:用來在eject掉flit后生成credit，往路由器發(fā)每個(gè)虛網(wǎng)必須要進(jìn)行VA過程，功能和路由器的VA器類似，但只需維護(hù)一個(gè)RR的數(shù)組，表示每個(gè)虛網(wǎng)RR到哪里。用來獲取與該NI相連的路由器內(nèi)的VC。同時(shí)也需要OutVcState對象，因?yàn)橐吐酚善鞯妮敵鰡卧Y(jié)構(gòu)類似。后者初始化為idle添加輸入端口函數(shù)：傳入?yún)?shù)有輸入數(shù)據(jù)link以及creditlink，后者是由NIeject掉flit后往路由器發(fā)的。設(shè)置inLink的consumer是網(wǎng)卡自身，設(shè)置creditLink的sourceQueue就是自己的creditQueue。添加輸出端口函數(shù)：傳入?yún)?shù)有輸出數(shù)據(jù)link以及creditlink，后者是由路由器發(fā)給NI告知是否能夠繼續(xù)注入的。設(shè)置outLink的sourceQueue是outSrcQueue（由m_ni_buffer往里面填的），而creditLink的consumer即為NI自身。添加節(jié)點(diǎn)函數(shù)：其實(shí)就是在構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)時(shí)，將controller的messageBuffer傳給網(wǎng)卡的inNode_ptr以及outNode_ptr。并且設(shè)置inNode的consumer就是網(wǎng)卡自身，因?yàn)閕nNode這個(gè)Messagebuffer需要喚醒其consumer（NI）進(jìn)行發(fā)送事件。所以要將兩者綁定。將message轉(zhuǎn)換為一個(gè)一個(gè)flit的函數(shù)：通過參數(shù)傳遞要發(fā)送的message,獲取message的目標(biāo)netDest，轉(zhuǎn)換為dest各節(jié)點(diǎn)的數(shù)組。根據(jù)天花板除得到總共的flit個(gè)數(shù)：是由MessageSizeType_to_int得到被除數(shù)（默認(rèn)為72或8字節(jié)），由m_net_ptr-＞getNiFlitSize（在BaseGarnetNetwork.py參數(shù)里定義，默認(rèn)為16）得到除數(shù)，相除結(jié)果默認(rèn)為5或1。接下來循環(huán)每個(gè)dest節(jié)點(diǎn)，調(diào)用VA器分配VC,如果沒分配成功，則直接返回了。分配成功了，需要將消息克隆一份，因?yàn)橄⑹墙M播的，單獨(dú)的一份發(fā)了就沒了。如果是組播的話，需要從dest數(shù)組分離出單獨(dú)的dest,再重新構(gòu)造回NetDest結(jié)構(gòu)，作為該克隆后的message的internalDest，并將克隆前的原始組播message的internaldest以及dest數(shù)組兩個(gè)結(jié)構(gòu)中都消除該dest。在得到分離出來的單播message后，需要開始發(fā)送，遍歷剛計(jì)算出來的flit數(shù),網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計(jì)注入數(shù)目自增。接著創(chuàng)建flit對象,將剛才VA過程得到的vc傳給它，設(shè)置其src_delay為產(chǎn)生到發(fā)出經(jīng)過的時(shí)間差，最后將flit移入m_ni_buffer[vc]中，更新入隊(duì)時(shí)間m_ni_queue_time，以及outVcState為active。計(jì)算VC的函數(shù)：并不需要真正的VA器對象，只需一個(gè)int數(shù)組即可，用于RR。根據(jù)虛網(wǎng)號，遍歷該虛網(wǎng)對應(yīng)的所有VC,得到RR數(shù)組的當(dāng)前虛網(wǎng)的元素并前進(jìn)一個(gè)，從該VC開始察看outVcState如果是idle，則直接返回VC號Wakeup（）函數(shù)：首先，NI作為三個(gè)對象的consumer，可能被這三個(gè)對象喚醒，分別是inNode_ptr（告知NI有消息要發(fā)送）、creditLink（由路由器injectcredit）和輸入的數(shù)據(jù)link（告知NI有數(shù)據(jù)進(jìn)來）每周期，每個(gè)虛網(wǎng)都可以找一個(gè)消息發(fā)送。第一步：如果有準(zhǔn)備好發(fā)送的消息，則將其分成flit后給outputlink傳送，但必須VA成功才行，最后inNode_ptr中pop出，message的一組flit都被放進(jìn)m_ni_buffer中，接著調(diào)用scheduleOutputLink通知outputLink以RR方式進(jìn)行傳送，并檢查是否還有flit，來判斷下周期是否還需要schedule自身。第二步：如果被輸入數(shù)據(jù)link所喚醒，則檢查輸入數(shù)據(jù)Link，consumer出flit，如果是尾flit,說明已經(jīng)接收到了一個(gè)完整的message,則將outNode_ptr[vnet]中enqueue進(jìn)該尾flit的msg_ptr消息指針。這里由于假設(shè)NIbuffer無限，所以ejectcredit一直在發(fā)送。所以直接發(fā)送credit，如果是尾flit則可以釋放VC（freesignal=true）。這個(gè)過程是在creditQueue中插入新生成的creditflit，并在一周期后schedulecreditlink。之后更新flit的統(tǒng)計(jì)信息，因?yàn)閒lit已經(jīng)完成了其生命周期，最后刪除Flit。第三步：檢測NI的creditlink，如果有credit，貝I」consume，outVcState[vc]調(diào)用incrementCredit，如果是freesignali則將VC釋放（狀態(tài)置為IDLE）。scheduleOutputLink函數(shù)：作用為當(dāng)m_ni_buffer中有數(shù)據(jù)要發(fā)送，則調(diào)度其輸出link進(jìn)行發(fā)送。維護(hù)一個(gè)m_RR_vc指向所有VC，m_RR先自增，到頭了歸零。從RR開始遍歷所有VC,首先該VC有數(shù)據(jù)要發(fā)送，其次其outVcState要有credit，滿足這兩個(gè)條件后，看如果要求網(wǎng)絡(luò)有序，則該虛網(wǎng)中如果有比當(dāng)前flit來的早的，則不設(shè)為候選，continue。得到候選VC后，將該VC的m_out_vc_state的credit自減。從m_ni_buffer[vc沖Pop出flit，設(shè)置flit時(shí)間為當(dāng)前時(shí)間加1將flit加入到outSrcQueue，一周期后調(diào)度outnetLink。如果是尾flit，則說明該message已經(jīng)完全注入，將該VC的入隊(duì)時(shí)間恢復(fù)到無效值。VirturalChannel_d.cc/hhVC類：構(gòu)造中傳入id,每個(gè)VC其實(shí)就是一組buffer，所以需要創(chuàng)建flitbuffer的實(shí)例input_buffer，初始化狀態(tài)first置為IDLE,second為當(dāng)前時(shí)間，入隊(duì)時(shí)間為無效值。route屬性：儲存路由計(jì)算RC的結(jié)果，一個(gè)端口號的int。output_vc屬性：表示在VA完成后，將下一跳VC號傳入。m_credit_count屬性：當(dāng)VA完成后，同步更新已分配的下一跳VC的credit數(shù)目。提供的方法有：Grant_vc：當(dāng)VA成功后更新output_vc,狀態(tài)置為active,從inputbuffer中獲得隊(duì)首flit,將其stage前進(jìn)到SA。need_stage（VC_state_typestate,flit_stagestage）：判斷某個(gè)VC本周期是否需要進(jìn)行某一stage，傳入stage和期望的flitstage。即要求滿足以下條件：VC狀態(tài)和state參數(shù)相同，當(dāng)前時(shí)間已經(jīng)到了或超過了VC的時(shí)間，VC隊(duì)首flit的stage和stage參數(shù)相同。need_stage_nextcycle：和上面一樣，只不過時(shí)間的條件改為當(dāng)前時(shí)間加1是否大于等于VC時(shí)間。VCallocator_d.cc/hhVA器類：作為路由器的組件，構(gòu)造傳入?yún)?shù)僅為路由器指針。得到虛網(wǎng)數(shù)、每個(gè)虛網(wǎng)的VC數(shù)，并建立兩步VA過程的activity統(tǒng)計(jì)信息。初始化函數(shù)中，根據(jù)路由器指針得到輸入、輸出單元引用，得到輸入輸出端口數(shù)目（不同位置路由器的端口數(shù)目不同）。新建m_round_robin_invc和m_round_robin_outvc。用于RR的優(yōu)先級指針。兩者都為矩陣，長度為端口號，寬度為VC號。m_outvc_req是四維布爾向量，四個(gè)維度分別是[outport][outvc][inport][invc],為true表示第一個(gè)VA階段中有相應(yīng)的請求。m_outvc_is_req為二維布爾向量，兩個(gè)維度為[outport][outvc],為true表示在第一個(gè)VA階段，該輸出VC曾被請求過。Round-robin的優(yōu)先指針全初始化為0,而布爾向量全初始化為false。其喚醒函數(shù)Wakeup主要完成四步：第一步：VA第一階段，根據(jù)RR優(yōu)先級，遍歷所有的輸入端口及輸入VC,如果是候選VC，則根據(jù)其輸出端口中，RR尋找一個(gè)空閑的輸出VC。將對應(yīng)的m_outvc_req[outport][outvc][inport][invc]置為true，m_outvc_is_req[outport][outvc]也為true，表示該端口該VC曾被至少一次請求過。第二步：VA第二階段，RR遍歷每個(gè)輸出VC，如果其m_outvc_is_req[outport][outvc]是true，貝I」RR遍歷所有輸入VC，第一個(gè)找到的輸入VC如果正好是請求者，即m_outvc_req[outport][outvc][inport][invc]是true，則就將該VC分配給它。VA成功者，輸入VC需要grantVC（見上）,輸出單元更新結(jié)果（狀態(tài)為ACTIVE，并被分配該輸出VC的輸入端口和VC號），最后使路由器調(diào)度1周期后進(jìn)入SA階段。第三步：清除VA的痕跡，布爾矩陣歸false，但RR結(jié)果不變，結(jié)果下次會用到，這樣才算是round-robin。第四步：看看下一周期該VA器是不是需要再次VA,即遍歷每個(gè)輸入VC，如果下周期仍然需要VA（用VC類中的need_stage_nextcycle來判斷，詳見上條），則1周期后調(diào)度this。SWallocator_d.cc/hhSA器類：作為路由器的組件，構(gòu)造傳入?yún)?shù)僅為路由器指針，得到虛網(wǎng)數(shù)、每個(gè)虛網(wǎng)的VC